Typowe problemy, przyczyny i rozwiązania w procesie formowania wtryskowego PET

PET (tereftalan polietylenu) to krystaliczne tworzywo sztuczne szeroko stosowane w preformach, opakowaniach do żywności, elementach elektrycznych, częściach przezroczystych i innych zastosowaniach. Jest jednak wysoce higroskopijny,-wrażliwy na temperaturę, podatny na krystalizację i wybielanie oraz podatny na tworzenie się srebrnych smug i pęcherzyków; w związku z tym jest to jeden z najbardziej problematycznych materiałów spotykanych przy formowaniu wtryskowym.

1. Zawartość wilgoci w surowcach jest zbyt wysoka.

Objawy: Srebrne smugi, pęcherzyki, puste przestrzenie, kruchość produktu, zamglone wykończenie powierzchni.
Powoduje:

• PET charakteryzuje się dużą szybkością wchłaniania wilgoci i łatwo wchłania wilgoć z powietrza.
• Wilgoć ulega hydrolizie w wysokich temperaturach, co prowadzi do zmniejszenia masy cząsteczkowej i wytworzenia gazu.

Rozwiązania:

• Suszenie *należy* przeprowadzić przy użyciu suszarki osuszającej; standardowe suszenie-gorącym powietrzem jest nieskuteczne.
• Temperatura suszenia: 120–160 stopni.
• Czas schnięcia: 4–6 godzin.
• Zbiornik musi być izolowany, aby zapobiec ponownemu-absorpcji wilgoci.
• Zawartość wilgoci musi być kontrolowana tak, aby nie przekraczała 0,02%.

2. Nadmierna ilość materiału pochodzącego z recyklingu.
Objawy: Czarne plamy, żółknięcie, słaba wytrzymałość mechaniczna, niestabilny przepływ stopu.
Rozwiązania:

• Zaleca się, aby stosunek materiału pierwotnego do materiału pochodzącego z recyklingu był mniejszy lub równy 20%.
• Materiał poddany recyklingowi musi zostać ponownie-wysuszony.
• Unikaj poddawania materiału wielokrotnym cyklom ogrzewania w wysokich temperaturach.

1. Srebrne smugi, ślady przepływu, linie przepływu
Powoduje:

• Surowiec niedostatecznie wysuszony
• Zbyt wysoka temperatura materiału, prowadząca do rozkładu
• Zbyt duża prędkość wtrysku, porywanie powietrza
• Słabe odpowietrzanie pleśni

Rozwiązania:

• Zintensyfikuj proces suszenia
• Odpowiednio niższa temperatura beczki
• Wprowadź segmentową kontrolę prędkości wtrysku: Wolna → Szybka → Wolna
• Ulepsz projekt odpowietrznika formy

2. Zmętnienie/wybielenie powierzchni, nieprzezroczystość, wybielenie krystaliczne
Powoduje:

• Zbyt niska temperatura formy; szybkie chłodzenie prowadzi do nierównomiernej krystalizacji
• Zbyt niska temperatura materiału
• Zbyt mała prędkość wtrysku

Rozwiązania:

• W przypadku przezroczystych części PET kontroluj temperaturę formy w zakresie 80–120 stopni
• Zwiększ temperaturę przedniej części lufy
• Odpowiednio zwiększyć prędkość wtrysku
• Jeśli to konieczne, użyj regulatora temperatury formy

3. Czarne plamy, żółknięcie, przypalenie
Powoduje:

• Nadmierna temperatura powodująca rozkład termiczny PET
• Czas przebywania materiału w ślimaku jest zbyt długi
• Akumulacja węgla w martwych punktach lufy
• Zużyty pierścień zwrotny (-zawór zwrotny) powodujący przepływ wsteczny i przegrzanie

Rozwiązania:

• Kontroluj temperaturę beczki w zakresie 260–290 stopni; Surowo zabraniaj przekraczania 300 stopni
• Oczyść beczkę przed wyłączeniem; oczyścić za pomocą materiału PE
• Skróć cykl chłodzenia, aby uniknąć długotrwałego przebywania materiału
• Sprawdź i wymień pierścień kontrolny

1. Krótkie strzały / Niekompletne wypełnienie
Powoduje:

• Słaba płynność materiału
• Zbyt niska temperatura materiału/formy
• Mała prędkość wtrysku; niewystarczające ciśnienie
• Zbyt mały rozmiar prowadnicy lub bramy

Rozwiązania:

• Zwiększ temperaturę materiału i formy
• Odpowiednio zwiększ ciśnienie i prędkość wtrysku
• Powiększ bramy; zoptymalizować projekt prowadnicy
• Sprawdź pierścień zwrotny- śruby pod kątem wycieków

2. Ślady zapadnięcia / zagłębienia / skurcz
Powoduje:

• Niewystarczający nacisk trzymania
• Czas trzymania jest za krótki
• Nierówna grubość ścianki
• Brama zawiesza się przedwcześnie

Rozwiązania:

• Zwiększ ciśnienie trzymania
• Wydłużyć czas utrzymywania, aż brama stwardnieje
• Zwiększ temperaturę formy, aby zmniejszyć naprężenia wewnętrzne
• Zoptymalizuj projekt grubości ścianki produktu

3. Wypaczenie / deformacja
Powoduje:

• Nierówne chłodzenie
• Nierówna krystalizacja
• Nadmierny stres wewnętrzny
• Niezrównoważony wyrzut

Rozwiązania:

• Zapewnij równomierny układ kanałów chłodzących
• Ustabilizuj temperaturę formy
• Zmniejsz prędkość i ciśnienie wtrysku, aby zminimalizować naprężenia wewnętrzne
• Dostosuj równowagę wyrzutu

4. Błysk/zadziory
Powoduje:

• Zbyt wysoka temperatura materiału
• Zbyt wysokie ciśnienie wtrysku
• Niewystarczająca siła mocowania
• Słabe dopasowanie/dopasowanie formy

Rozwiązania:

• Zmniejszyć temperaturę i prędkość wtrysku
• Odpowiednio zmniejszyć ciśnienie wtrysku
• Sprawdź siłę mocowania
• Napraw/wyreguluj linię podziału formy

1. Wewnętrzne pęcherzyki i puste przestrzenie
Powoduje:

• Zawartość wilgoci w surowcach
• Nadmiernie szybkie chłodzenie, powodujące przedwczesne twardnienie zewnętrznej powłoki, podczas gdy wnętrze kurczy się, tworząc puste przestrzenie
• Niewystarczający nacisk trzymania

Rozwiązania:

• Dokładnie osusz materiał
• Wydłuż czas trzymania
• Zwiększ temperaturę formy, aby zapewnić równomierny skurcz
• W przypadku grubych-części ściankowych zmniejsz prędkość wtrysku

2. Pękanie, kruchość i pękanie
Powoduje:

• Hydroliza prowadząca do zmniejszenia masy cząsteczkowej
• Nadmierny stres wewnętrzny
• Degradacja materiału na skutek zbyt wysokiej temperatury topnienia
• Nadmierne wykorzystanie materiałów pochodzących z recyklingu

Rozwiązania:

• Ściśle kontroluj proces suszenia
• Zmniejsz prędkość i ciśnienie wtrysku
• Zmniejsz prędkość obrotową śruby
• Zmniejszyć udział materiałów pochodzących z recyklingu

1. Poślizg śruby / niestabilne topnienie
Powoduje:

• Niewystarczające suszenie surowca
• Ciśnienie wsteczne jest zbyt niskie
• Temperatura topnienia jest zbyt wysoka
• Zużycie śruby

Rozwiązania:

• Zapewnij odpowiednie wysuszenie
• Odpowiednio zwiększ przeciwciśnienie
• Niższa temperatura beczki
• Sprawdź luz pomiędzy śrubą a lufą

2. Niestabilna przejrzystość produktu
Powoduje:

• Wahania temperatury formy
• Wahania temperatury topnienia
• Nierównomierne suszenie
• Zmienna prędkość wtrysku (niespójne natężenie przepływu)

Rozwiązania:

• Użyj regulatora temperatury formy
• Zapewnij stabilną kontrolę temperatury
• Utrzymuj ciągłość produkcji; unikać długotrwałych przestojów
• Stabilizuj parametry procesu

• Temperatura suszenia: 120–160 stopni
• Czas schnięcia: 4–6 godz
• Temperatura beczki: 260–290 stopni
• Temperatura formy (części przezroczyste): 80–120 stopni
• Prędkość wtrysku: średnia do wysokiej (kontrola segmentowa)
• Ciśnienie trzymania: wysokie ciśnienie, dłuższy czas
• Prędkość ślimaka: średnia do niskiej (aby uniknąć przegrzania przy ścinaniu)